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Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes mit Überholkupplungen,
insbesondere für Schienentriebfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Betrieb eines Schaltgetriebes mit Überholkupplungen -vorzugsweise mit vorgeschaltetem
Wendegetriebe -insbesondere für Schienentriebfahrzeuge, bei dem das Einrücken der
Gänge bei Vorhandensein eines annähernden Synchronzustands zweier Kupplungsteile
erfolgt.
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Das Streben der Getriebebauer geht dahin, Getriebe schwerer Fahrzeuge
auch im Fahrbetrieb ohne weiteres schalten zu können. Diese Aufgabe liegt beispielsweise
dann vor, wenn eine Diesellokomotive im schweren Zugdienst sowohl in der Ebene als
auch im Gebirge eingesetzt werden soll, wobei neben den bisherigen Getrieben zur
Erzielung verschiedener Anfahrzugkräfte und Endgeschwindigkeiten ein zusätzliches,
nachgeschaltetes Zweiganggetriebe vorgesehen wird, dessen Gänge je nach den genannten
Betriebserfordernissen, ohne daß die Lokomotive anhält, eingeschaltet werden. Wegen
der großen Leistungen und Massen kann aber hier das Schalten der zusätzlichen Gänge
mit normalen Reibungsschaltkupplungen oder Synchronisierkegeln während der Fahrt
nicht mehr zufriedenstellend beherrscht werden.
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Es sind z. B. Zweigangschaltgetriebe bekannt, bei denen die Gänge
über einseitige Freilaufkupplungen eingerückt werden. Die Schaltmuffe dieser Freilaufkupplungen
ist mit einem oder zwei Zahnkränzen ausgestattet, die mit den entsprechenden Gegenkränzen
an den Losrädern zusammenwirken können. Sie ist im allgemeinen zwischen den beiden
Losrädern angeordnet. In einem Sonderfall ist die Schaltmuffe sogar in zwei Muffen
geteilt, die durch eine weitere Muffe so gesteuert werden, daß sie wie eine einzige
wirken.
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Dabei halten zwei Reihen von Tastorganen (z. B. Klinken) in Mittelstellung
der Muffe Fühlung mit beiden Losrädern und bewirken ein Einrücken der Muffe in den
Zahnkranz eines Losrades, wenn dieses die Muffe zu überholen sucht, oder in den
Zahnkranz des anderen Losrades, wenn die Muffe jenes zu überholen sucht. Die Tastorgane
der beiden Reihen wirken also in entgegengesetztem Sinne.
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Dieses Getriebe ist jedoch nur für eine einzige Drehrichtung geeignet.
Kommt es trotzdem, bespielsweise bei Bergfahrt eines Fahrzeugs vor, daß Antriebswelle
und Fahrzeug anfangen sich rückwärts zu bewegen, während sich die Muffe in Mittelstellung
befindet, so versucht die Muffe ein Losrad zu überholen, wird aber selbst vom anderen
Losrad überholt. Beide Reihen der Tastorgane kommen also gleichzeitig in Eingriff
und rücken die Muffe demgemäß zugleich nach beiden Seiten ein. Dies führt zu Zwangskräften
an den Tastorganen (»Verbeißen«) und zu deren Zerstörung, da die Tastorgane nur
die Kräfte aufnehmen können, die zum Verschieben der Muffe auf dem Steilgewinde
erforderlich sind, also keine Betriebs-Drehmomente übertragen können.
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Die zu lösende Aufgabe besteht darin, bei einem Schaltgetriebe mit
Überholkupplungen beide Drehrichtungen in gleicher Weise zu ermöglichen, ohne daß
ein »Verbeißen« stattfinden kann. Das Verfahren zum Betrieb des eingangs genannten
Schaltgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mindestens zwei
an sich bekannten, bezüglich der Drehrichtung umkehrbaren, mit einer Leerlaufstellung
versehenen und je einem synchronisierbaren Gang zugeordneten Freilaufüberholkupplungen
zum Schalten von einem auf einen anderen dieser synchronisierbaren Gänge erst in
an sich bekannter Weise die Eingangsdrehzahl gesenkt, dann die bisher als einzige
in kraftübertragungsfähigem Zustand befindliche Freilaufüberholkupplung aus der
Freilaufschaltstellung in die Leerlaufschaltstellung gebracht, daraufhin die dem
einzulegenden Gang zugehörige Freilaufüberholkupplung aus der Leerlaufschaltstellung
in die der Drehrichtung entsprechende Freilaufschaltstellung gebracht, schließlich
in an sich bekannter Weise die Eingangsdrehzahl erhöht und damit das Einrücken des
vorgewählten Gangs herbeigeführt wird.
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Dabei wird unter »Schaltstellung« die Stellung der Betätigungsorgane
der Freilaufkupplung verstanden, ohne daß in diesem Augenblick dieser Stellung die
gewünschte Betriebsart bereits entspricht (Vorwählen). Insonderheit bedeutet »Freilaufschaltstellung«
nicht
nur eine Schaltstellung, bei der die Freilaufkupplung später,
d. h. nach Ablauf des beschriebenen Schaltverfahrens, in einer bestimmten Drehrichtung
einen Freilauf aufweist, sondern eine Schaltstellung mit vorgewählter Kraftübertragung
in der anderen (Antriebs-) Drehrichtung.
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In Weiterbildung der Erfindung werden die Schalteinrichtungen der
umkehrbaren Freilaufüberholkupplungen des Schaltgetriebes mit gegenseitigen Blockierungen,
vorzugsweise mechanischer oder elektrischer Art, versehen, derart, daß nur jeweils
eine einzige Freilaufüberholkupplung kraftübertragungsfähig sein kann: Dabei können
die Schalteinrichtungen beispielsweise aus Hebeln bestehen, die eine gegenseitige
Sperrung dann bewirken, wenn versucht wird, mehrere Freilaufkupplungen gleichzeitig
in Übertragungsschaltstellung zu bringen.
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Es ist auch eine Einhebelanordnung denkbar, wie sie üblicherweise
bei Kraftfahrzeuggetrieben vorhanden ist. Der Schalthebel gibt nur die Möglichkeit,
einen einzigen Gang vorzuwählen.
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Weiterhin kann eine Schaltautomatik vorgesehen werden, die den zeitlichen
Ablauf der einzelnen Schaltvorgänge in der erforderlichen Weise steuert.
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Die umkehrbaren Freilauf überholkupplungenwerden vorzugsweise als
formschlüssige (z. B. Klauen-) oder als kraftschlüssige (z. B. Reibungs-) Kupplungen
ausgebildet.
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Umkehrbare Freilaufkupplungen sind als Kupplungen mit Verzahnungen
und Klinken und als Lamellenreibungskupplungen an sich bereits bekannt. Sie gestatten
wahlweise Freilauf in der einen oder anderen Richtung und normalerweise außerdem
Leerlauf oder starre Verbindung der Kupplungshälften in beiden Richtungen. Sind
nun diese Freilaufkupplungen in der gleichen Anzahl in einem Schaltgetriebe eingebaut,
wie synchronisierbare Gänge vorhanden sind, so können bei entsprechender Schaltweise
diese Möglichkeiten der Freilaufkupplungen auf Sämtliche Gänge ausgedehnt werden,
so daß nun für jeden Gang folgende Betriebszustände möglich sind: 1. Kraftübertragung
in der einen Richtung, Freilauf in der anderen; 2. Kraftübertragung in der anderen
Richtung, Freilauf in der einen; 3. Leerlauf in beiden Richtungen und 4. starre
Verbindung in beiden Richtungen.
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Mit diesen Möglichkeiten der umkehrbaren Freilaufkupplungen ist durch
die Erfindung ein Verfahren gegeben, bei dem auch bei großen Leistungen und Massen
ein Umschalten von einem Gang auf einen anderen in beiden Drehrichtungen zunächst
überhaupt ermöglicht und darüber hinaus sicher, d. h. ohne die Gefahr eines »Verbeißens«,
und praktisch stoßfrei bewerkstelligt wird.
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Es ist nun möglich, daß ein etwa vorhandenes Wendegetriebe dem Schaltgetriebe
vorgeschaltet ist, da das Schaltgetriebe für beide Drehrichtungen schaltbar ist.
Diese Anordnung ist deshalb besonderes vorteilhaft, weil die Möglichkeit eines Freilaufs
zwischen Treibachsen und Motor nun am letzten Glied des Gesamtgetriebes gegeben
ist. Besteht z. B. ein Fahrzeugantrieb aus mehreren Motor- und Getriebeaggregaten,
so ist das Ab- und Zuschalten von einzelnen Aggregaten während der Fahrt ohne weiteres
möglich. Auch bei einer Schiebelokomotive mit Verbrennungsmotor, die nach dem Schieben
eines Zuges (Bergfahrt) bis zur nächsten Station geschleppt wird, kann der Antrieb
während der Fahrt abgekuppelt werden. Ferner kann das Wendegetriebe unter Umständen
leichter gebaut werden; dann nämlich, wenn das Freilaufgetriebe eine Übersetzung
ins Langsame aufweist. Nicht zuletzt ist eine Freizügigkeit in der Anwendung des
Freilaufgetriebes dadurch gegeben, daß bestehende Getriebekonstruktionen mit eingebautem
oder nachgeschaltetem Wendegetriebe nun verwendet werden können, indem nämlich das
Freilaufgetriebe als letzter Getriebeteil vorgesehen wird.
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Soll nun etwa vom 1. in den 2. Gang geschaltet werden, so setzt man
die Antriebsdrehzahl herab, löst die Freilaufkupplung - beispielsweise eine solche
mit Klinken -für den 1. Gang aus dem kraftübertragungsfähigen Schaltzustand (= Vorwählen
des Leerlaufs), wählt danach die Kupplung für den 2. Gang aus der Leerlaufschaltstellung
in die entsprechende Übertragungsschaltstellung (Freilaufschaltstellung) vor und
beschleunigt den Antrieb wieder. In dem Augenblick, in dem die Muffe (Eingangswelle)
das mit dem auslaufenden Antrieb weiterlaufende Losrad des 2. Ganges überholt, erfolgt
eine Verschiebung der Muffe des 2. Ganges derart, daß der Kraftfiuß zwischen Antriebs-und
Abtriebswelle wiederhergestellt ist. Ist im 2. Gang keine Freilaufwirkung erwünscht,
so kann - wie es auch beim 1. Gang möglich ist - die Kupplung gesperrt werden, so
daß eine starre Verbindung nach beiden Seiten hergestellt ist. Vor dem nächsten
Schaltvorgang muß dann die Sperre wieder gelöst werden.
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Das Zurückschalten auf den 1. Gang oder das Weiterschalten auf einen
3. Gang vollzieht sich wiederum so, daß erst die Antriebsdrehzahl gesenkt wird,
dann hintereinander die entsprechenden Kupplungen vorgewählt werden und daß nun
beim Wiederbeschleunigen des Motors der gewünschte Gang selbsttätig einrückt.
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Daß erst der augenblickliche kraftübertragungsfähige Schaltzustand
(Gang) aufgehoben und erst dann der neue Schaltzustand (neuer Gang) herbeigeführt
wird, ist für einen einwandfreien Schaltablauf erforderlich; denn nur so wird ein
»Verbeißen« unter allen Umständen vermieden. Das »Verbeißen« tritt - wie bereits
beschrieben - bei Vorhandensein von mindestens zwei einseitig wirkenden Freilaufkupplungen
auf. Wird nun eine umkehrbare Freilaufkupplung für einen Gangwechsel vorgewählt,
ist sie zumindest in diesem Augenblick zu einer einseitigen Freilaufkupplung geworden.
Die sich bisher in kraftübertragungsfähigem Zustand befindliche andere Kupplung
ist beim Schaltvorgang ebenso als einseitige Freilaufkupplung wirksam, so daß diese
beiden einseitig wirkenden Freilaufkupplungen ein »Verbeißen« ermöglichen, wenn
sie gleichzeitig vorgewählt sind. Es ist daher erforderlich, daß das Vorwählen der
Kupplungen nacheinander erfolgt.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal werden die umkehrbaren Freilaufüberholkupplungen
auf einer einzigen Welle, z. B. der Antriebswelle, angeordnet. Sie werden also nebeneinander
angebracht, jeweils in Verbindung mit dem entsprechenden Gegenrad, das als Losrad
ausgebildet ist. Diese Anordnung ergibt eine besonders vorteilhafte Getriebeausbildung.
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Die Zeichnung stellt die Erfindung an zwei Beispielen dar. In Fig.
1 ist ein Zweiganggetriebe mit Klinkenüberholkupplungen gezeigt, während Fig. 2
einen zugehörigen Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 1 darstellt;
Fig.3
zeigt ein Zweiganggetriebe mit Lamellenüberholkupplungen.
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In Fig. 1 ist die vom Motor angetriebene Welle mit 1 bezeichnet. Konzentrisch
zu dieser Welle sind in einem mehrteiligen Gehäuse 2 die beiden Losräder 3 und 4
gelagert, die den Abtrieb darstellen und beispielsweise die Drehbewegung über zwei
Festräder auf eine nicht dargestellte Welle übertragen. In den Nebenbohrungen tragen
die Losräder 3 und 4 je eine Kuppelverzahnung5 bzw. 6, in die je eine entsprechende
Gegenverzahnung 7 bzw. 8 der Kupplungsmuffen 9 bzw. 10 eingreifen kann. Die Muffen
9 und 10 besitzen in ihren Mittelbohrungen rechtsgängiges Steilgewinde, mit dem
sie auf einem in die Welle 1 eingeschnittenen entsprechenden Steil= gewinde
11 schraubenförmige Bewegungen gegenüber der Welle 1 ausführen können.
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Die Bewegung der Muffen 9 und 10 wird begrenzt durch die Anschläge
12 und 13 bzw. 14 und 15 oder durch einen der Spreizringe 16 und 17 bzw. 18 und
19, sofern dieselben durch Spreizung in die Bahn der jeweiligen Muffe gebracht werden.
Die Spreizung der Ringe 16 bis 19 selbst erfolgt durch radial verstellbare Stifte
20 bis 23, die von zwei in einer axialen Bohrung der Welle 1 ineinanderlaufenden
Nockenstangen 24 und 25 betätigt werden können. Die Spreizringe 16 bis 19 sind so
angeordnet, daß die Muffen 9 und 10 beim Anschlag an einen derselben mit ihrerGegenverzahnung
7 bzw. 8 gerade im Eingriff mit der entsprechenden Kuppelverzahnung 5 bzw. 6 stehen.
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In den Endlagen der Muffen 9 und 10 kommt jeweils eine der Klinken
26 oder 27 bzw. 28 oder 29 in ratschenden Eingriff mit der Kuppelverzahnung 5 bzw.
6. Die Klinken 26 bis 29 sind jeweils so angeordnet, daß sie bei Druck auf ihre
vordere Fläche (Nase), die in Fig. 1 bei den Klinken 26 und 28 als zum Beschauer
zeigend dargestellt ist, der Muffe 9 bzw. 10 eine solche Drehbewegung geben, daß
sie sich auf dem Steilgewinde verschiebt. War der entsprechende Spreizring 16 bis
19 vorher in die Muffenbahn gebracht worden, so ist die Bewegung der Muffen 9 bzw.
10 in Eingriffslage der Verzahnungen beendet, und es kann ein Moment in der betreffenden
Richtung übertragen werden. Befindet sich kein Spreizring 16 bis 19 in der Muffenbahn,
so läuft die Muffe 9 bzw. 10 infolge des Druckes der Kuppelverzahnung 5 bzw. 6 auf
die Gegenverzahnung 7 bzw. 8 weiter, bis die andere Klinke 27 bzw. 29 der gleichen
Muffe in ratschendem Eingriff mit der Kuppelverzahnung 5 bzw. 6 kommt und die Gegenverzahnung
7 bzw. 8 auf der anderen Seite der Kuppelverzahnung 5 bzw. 6 wieder außer Eingriff
gelangt. _ Die Nockenstangen 24 und 25 besitzen innerhalb der Welle 1 an ihrem Außendurchmesser
Aussparungen 30 und 31 mit Auflaufschrägen, die die Stifte 20 bis 23 bei Verschieben
der Nockenstangen 24 und 25 betätigen. Die Nockenstangen 24 und 25 sind gegenüber
der Welle 1 nur verschiebbar, nicht jedoch drehbar, da Keile 32 und 33 dies verhindern.
An den freien Enden der Nockenstangen 24 und 25 sind Schaltringe 34 und 35 angebracht,
die von den Schalthebeln 36 und 37 betätigt werden. Der besseren Übersicht wegen
sind Einrastungen an den Schalthebeln 36 und 37 nicht dargestellt. Die Einrastungen
bewirken, daß die Schalthebel 36 und 37 in der vorgewählten Stellung verbleiben.
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Aus Fig. 2 ist die Anordnung der Klinken ersichtlich. Ein an der Muffe
angeordneter Bolzen 38 trägt je eine Klinke 26 und 27 bzw. 28 und 29 (Fig. 1), die
jeweils entgegengesetzt gerichtet sind und durch Federn 39 und 40 mit ihrer Nase
nach außen gedrückt werden.
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In Fig. 1 sind demnach zwei umkehrbare, formschlüssige Freilaufüberholkupplungen
I und 1I mit Verzahnungen 5 und 7 bzw. 6 und 8 und Klinken 26 und 27 bzw. 28 und
29 dargestellt, deren Muffen 9 und 10 verschieblich sind. Die Lage der Muffen 9
und 10 richtet sich nach der Begrenzung für ihre Verschiebung in Form von Spreizringen
16 bis 19
und nach der Drehrichtung. Statt der Spreizringe 16 bis 19
können auch andere Sperrorgane, wie radial betätigte Bolzen, Klauengesperre od.
dgl., und statt der Klinkenfreilaufkupplungen auch an sich bekannte Freilaufkupplungen
mit abgeschrägten Klauen verwendet werden, oder die Muffen 9 und 10 können durch
ein besonderes Hilfsglied gesteuert werden.
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Im folgenden seien an Hand der Fig. 1 und 2 einige Schaltungen des
Getriebes beschrieben.
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Die Welle 1 laufe in Drehrichtung A; es sei der 1. Gang eingelegt,
d. h., die Kraftübertragung erfolge von der Welle 1 über die Muffe 10 und die Verzahnungen
6 und 8 auf das Losrad 4. Der Hebel 36 ist dabei so eingestellt, daß
die Muffe 10 gegen den hochgestellten Spreizring 18 drückt und die Verzahnungen
6 und 8 also miteinander im Eingriff sind. Alle anderen Spreizringe 16, 17 und 19
sind nicht betätigt. Die Muffe 9 ist dabei ganz nach links verschoben und liegt
am Endanschlag 12 an, wobei sich die Klinke 27 in ratschendem Eingriff befindet,
da das Los 3 gemäß der Zahnradübersetzungen langsamer als das Losrad 4 und damit
langsamer als die Welle 1 läuft.
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Wird die Antriebsdrehzahl herabgesetzt, während die Abtriebsdrehzahl
infolge der Trägheit der getriebenen Massen zunächst praktisch unverändert bleibt,
oder erhöht sich die Abtriebsdrehzahl (z. B. bei Talfahrt), so wird sich die Muffe
10 nach rechts bewegen bis gegen den Anschlag 15 und zum Ratscheingriff der Klinke
28, also in Freilaufstellung gehen. Wird dann die Antriebsdrehzahl wieder gesteigert,
so rückt die Muffe 10 wieder nach links, wobei der Antrieb wieder aufgenommen wird.
Die Muffe 9 wird während dieses Prozesses ihre linke Endlage nicht verändern, solange
die Antriebsdrehzahl nicht unter die des Losrades 3 absinkt. Sinkt die Antriebsdrehzahl
unter die des Losrades 3 bzw. steigt die Drehzahl des Losrades 3 über die der Welle
1 an, so läuft neben der Muffe 10 auch die Muffe 9 nach rechts, und beide Muffen
9 und 10 befinden sich in ratschendem Eingriff: Macht man jetzt - bei derart herabgesetzter
Antriebsdrehzahl - den Spreizring 18 wirkungslos und spreizt dagegen den Spreizring
16 in die Bahn der Muffe 9, so läuft beim Wiederbeschleunigen des Antriebs bzw.
beim Abfall der Abtriebsdrehzahl die Muffe 9 nach links, sobald die Antriebsdrehzahl
die des Losrades 3 zu übersteigen sucht. Durch den Spreizring 16 wird die Bewegung
der Muffe 9 in der Eingriffslage der Verzahnungen 5 und 7 beendet, und es erfolgt
die Mitnahme des Losrades 3; somit ist der 2. Gang wirksam. Die Muffe 10 bleibt
während des Betriebes im 2. Gang in der gezeichneten Ausgangslage und ratscht, da
das Losrad 4 die Muffe 10 überholt.
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Bei Verzögerung des Antriebs und zunächst weiterlaufendem Abtrieb
bzw. bei erhöhter Abtriebsdrehzahl bewegt sich die Muffe 9 nach rechts in die Freilaufstellung
am Anschlag 13. Beim Wiederbeschleunigen geht sie umgekehrt wieder in Eingriff.
Die Muffe 10 verbleibt in ihrer rechten Lage. Macht man vor dem
Wiederbeschleunigen
des Antriebs den Spreizring 16 wirkungslos, so kann. sich die Muffe 9 über die Eingriffsstellung
hinaus zum Anschlag 12 bewegen. Beschleunigt man, bis die Welle 1 auch das
Losrad 4
überholt, so drückt die Muffe 10 jetzt gegen den inzwischen
gespreizten Spreizring 18. Damit ist wieder der 1. Gang eingeschaltet.
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Soll der Freilauf bei einem der beiden Gänge gesperrt werden, so ist
an der im Eingriff befindlichen Muffe auch noch der zweite Spreizring 17 bzw. 19
zu betätigen. Wird beispielsweise die Muffe 9 durch den Spreizring 16 gehalten,
so muß auch noch der Spreizring 17 gespreizt werden, damit eine starre Kupplung
zwischen An- und Abtrieb besteht.
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Für die Drehrichtung B der Welle 1 gilt alles entsprechend, wenn die
Bewegung der Muffen umgekehrt und die Bezifferung entsprechend den Muffen vertauscht
wird.
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Da eine Muffe bei wirkungslosen zugehörigen Spreizringen kein Moment
übertragen kann, ist ein »Festbeißen« des Getriebes unmöglich, wenn man darauf achtet,
daß jeweils nur an einer einzigen Muffe ein oder zwei Spreizringe betätigt werden
können.
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In Fig. 3 ist ein Zweiganggetriebe mit umkehrbaren Reibungsüberholkupplungen
III und IV dargestellt. Es werde die in den Lagern 102 und 103 gelagerte Welle 101
angetrieben. Die beiden Abtriebsräder 104 und 105 sind an dem umlaufenden Gehäuse
106 bzw. 107 befestigt, die in den Lagerstellen 108 bis 111 auf der Welle 101 gelagert
sind. Die Abtriebsräder 104 und 105 greifen beispielsweise in zwei nicht dargestellte
Räder ein, die fest auf einer Welle sitzen. Die Welle 101 hat rechts und links ihrer
Mitte rechtsgängige Steilgewinde 112 und 112a, - die jeweils in ihrer Mitte durch
einen geteilten Ring 113 bzw. 113a unterteilt sind. Auf den Steilgewindeteilen bewegen
sich in schraubenförmigen Relativbewegungen zur Welle 101 die zugehörigen
Innenlamellenträger 114
bis 117. Die Bewegungen der Innenlamellenträger 114
bis 117 werden durch die Anschläge 118 bis 125 begrenzt. Außerdem werden die Innenlamellenträger
114 bis 117 durch die Federn 126 bis 129, die sich gegen den mittleren Absatz der
Welle 101 bzw. gegen die die Steilgewinde 112 und 112a nach außen begrenzenden Ringe
130 und 131 abstützen, gegen die Ringe 113 und 113a gedrückt. Die Innenlamellenträger
114 bis 117 tragen am Außendurchmesser eine Verzahnung 132, in die die Innenlamellen
133 eingreifen. Ringe 134a bis 134d sind fest mit den Innenlamellenträgern
114 bis 117 verbunden und dienen zur Aufnahme des Lamellendrucks.
Außenlamellen 136
sind an ihrem Außendurchmesser verzahnt und greifen in entsprechende
Zähne 137 der umlaufenden Gehäuse 106 und 107 ein. Zwischenstücke 135 und 135a sind
in den Gehäusen 106 und 107 geführt und bilden je eine verdickte Außenlamelle zur
Überbrückung der während des Arbeitsspiels auftretenden Lücke zwischen den Innenlamellenträgern
114 bis 117. Schaltringe 138 bis 141 können voneinander unabhängig axial zur Welle
101 bewegt werden und drücken dabei die Innen- und Außenlamellen 133 und 136 über
die Ringe 134a bis 134d und die Innenlamellenträger 114 bis 117 gegen die Federn
126 bis 129, so daß eine geringe Reibung zwischen den Lamellen erzeugt wird. Die
Schaltringe 138 bis 141 machen die Drehbewegung der Gehäuse 106 und
107 mit. Die axiale Verschiebung der Schaltringe 138 und 141 geschieht über die
Schalthebel 142 und 145, die axiale Verschiebung der Schaltringe 139 und
140 erfolgt über die Stangen 146 und 146a, die in den Schaltringen 138 und 141 geführt
werden, und über die Schalthebel 134 und 144. Die Schalthebel 142 bis 145 sind mit
je drei hier nicht dargestellten Einrastungen versehen, die diese Hebel in der von
Hand betätigten Stellung halten.
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Nachstehend sei die Funktion des Getriebes erklärt. In der gezeichneten
Stellung der Schalthebel 142 bis 145 ist für beide Gänge Leerlauf vorhanden. Die
Innenlamellenträger 114 bis 117 werden bei Antrieb der Welle 101 in beiden Richtungen
durch die nur lose nebeneinanderliegenden Lamellen 133 und 136 an der Drehbewegung
mit der Welle 101 nicht gehindert und verschrauben sich demnach auch nicht in axialer
Richtung. Die Federn 126 bis 129 drücken die Innenlamellenträger gegen die Anschläge
119, 120, 123 und 124 der Ringe 113 und 113a.
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Nun erfolge der Antrieb in Drehrichtung A der Welle 101. Zum
Einschalten des 1. Ganges werden die Schalthebel 114 und 145 so umgelegt, daß die
Schaltringe 140 und 141 nach rechts verschoben werden. Dabei drückt
der Schaltring 140 so auf beide Lamellenpakete, daß die Lamellen gegen den Ring
134d zur Anlage kommen. Der Ring 134d, der mit dem Innenlamellenträger 117 fest
verbunden ist, wird durch die Feder 129 nach links gedrückt. Das nun erzeugte geringe
Reibmoment in der Kupplung IV versucht, den Innenlamellenträger 117 bezüglich der
Drehbewegung gegenüber der Welle 101 zurückzuhalten, wodurch über das Steilgewinde
112a eine axiale Verschiebung des Innenlamellenträgers 117 bewirkt wird und damit
ein weiterer Druck des Innenlamellenträgers 117 über den Ring 134d nach links auf
die Lamellen ausgeübt wird, so daß das Reibmoment der Kupplung IV erhöht wird. Die
Steilgewinde 112 und 112a sind so bemessen, daß durch das von der Kupplung übertragene
Drehmoment eine axiale Anpreßkraft auf die Lamellen bewirkt wird, die ausreicht,
um mit der Kupplung dieses Drehmoment schlupffrei zu übertragen (Selbsthemmung).
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Sinkt nun die Drehzahl des Antriebes oder erhöht sich die Drehzahl
des Abtriebes, so schraubt sich der Innenlamellenträger 117 nach rechts. Dadurch
wird der Druck auf das Lamellenpaket verringert; ein Drehmoment wird nur noch in
der Größe der Restreibung infolge der Kraft der Feder 129 übertragen, d. h., es
ist Freilauf vorhanden. Steigt die Antriebsdrehzahl wieder bzw. fällt die Abtriebsdrehzahl,
so wird der Innenlamellenträger 117 mit Unterstützung der Federn 129 wieder nach
links verschoben, die Lamellen werden einerseits vom Schaltring 140, andererseits
vom Ring 134d zusammengepreßt und übertragen das Drehmoment.
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Soll im 1. Gang der Freilauf unwirksam werden, wird außerdem über
den Schalthebel 145 der Schaltring 141 in die linke Endstellung gebracht. In diesem
Fall sind die Lamellen durch beide Schaltringe 140 und 141 kraftschlüssig zur Anlage
gebracht, so daß zwischen der Welle 101 und dem Stirnrad 105 eine kraftschlüssige
Verbindung für alle Drehzahlen und Drehrichtungen vorhanden ist.
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Bei Übergang vom freilaufgeschalteten 1. Gang zum 2. Gang wird die
Antriebsdrehzahl abgesenkt; in der rechten Kupplung IV stellt sich Freilauf ein.
Die Schalthebel 144 und 145 werden in die Leerlaufstellung gebracht (wie in Fig.
3 gezeichnet), sodann die Schalthebel 142 und 143 so umgelegt, daß die Schaltringe
138 und 139 nach rechts verschoben werden.
Daraufhin läßt man die
Antriebsdrehzahl steigen. Etwa im Synchronpunkt von Welle 101 und Stirnrad
104 rückt nun der 2. Gang ein. Das für die rechte Kupplung IV oben Gesagte gilt
nun in entsprechender Weise für die linke Kupplung III.
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Bei der anderen Drehrichtung B werden die entsprechenden Schaltringe
nach links verschoben. Der Schaltablauf läuft analog zu dem bisher Gesagten ab.
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Die Ansprüche 2 bis 5 sind reine Unteransprüche und gelten nur in
Verbindung mit Anspruch 1.